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你会使用热电偶补偿导线吗?

发布来源:天津德芃科技集团有限公司  发布日期: 2022-10-25  访问量:151

热电偶是工业现场广泛使用的温度传感器,热电偶、补偿导线和显示控制仪器,PLC系统或DCS系统构成热电偶测温系统(如图1所示)

图1:热电偶测温系统示意图

热电偶补偿导线是在一定温度范围内与所匹配的热电偶有相同热电势标称值的导线。以下是工业现场常见的十种错误使用补偿导线案例,希望大家在看完案例分析后会有所收获。

1.用普通电线做热电偶信号线,不用补偿导线

根据热电偶温度测量原理,热电偶电路的热电势与测量温度和热电偶参考端温度有关。安装在使用现场的热电偶参考端温度(指热电偶接线盒的温度)随环境温度的变化而变化,不能恒定。在热电偶参考端温度波动的情况下,利用补偿线将参考端延长到温度稳定或远离热源的环境,以补偿热电偶参考端温度变化引起的误差。

普通电线可以传输热电偶测温产生的mV但不能补偿将热电偶参考端温度延长到仪表控制室,导致热电偶测温系统温度补偿不准确。

正确方法:热电偶信号传输必须使用热电偶补偿导线,禁止用电缆代替补偿导线。

2、 不同分度号的热电偶和热电偶补偿导线混合,引入测量误差

单位使用S型热电偶测量炉温度,工作人员知道热电偶必须使用补偿线,然后使用库存K型热电偶补偿线将铂铑10-铂热电偶信号连接到显示仪器(如图2所示),发现实际炉温度和测量值偏差较大,更换补偿线SC后测温恢复正常。

根据国家质量技术监督局的规定,热电偶补偿导线的热电势和允许误差应符合要求JJG 351工作用廉金属热电偶验证程序及相关标准,不同程度对应的热电偶补偿导线在相同环境温度下产生不同的热电势,不同程度的热电偶和热电偶补偿导线混合,不可避免地引入热电偶参考端温度补偿误差。

正确的方法:各种热电偶补偿导线必须与相应的热电偶配合。

图2:热电偶与补偿导线不匹配

3、 热电偶补偿导线绝缘层损坏

在热电偶接线和安装过程中,热电偶接线盒出口和补偿导线其他部位的绝缘层偶尔磨损。故障表现为显示仪器或DCS系统温度显示值一般较小。

正确方法:寻找补偿导线绝缘层损伤点,重新绝缘,恢复仪器正常显示值。

热电偶和热电偶补偿导线可分为正极和负极当补偿导线极性反接时,仪表显示值变化很大:

补偿导线型号 配套热电偶 绝缘层颜色 热电偶补偿导线护套颜色 一般用 耐热用 正极 负极 普通级 精密级 普通级 精密级 RC R型 红 绿 黑 灰 黑 黄 SC S型 红 绿 黑 灰 黑 黄 KCA K型 红 蓝 黑 灰 黑 黄 KCB K型 红 蓝 黑 灰 黑 黄 KX K型 红 黑 黑 灰 黑 黄 NC N型 红 灰 黑 灰 黑 黄 NX N型 红 灰 黑 灰 黑 黄 EX E型 红 棕 黑 灰 黑 黄 JX J型 红 紫 黑 灰 黑 黄 TX T型 红 白 黑 灰 黑 黄

5.热电偶补偿导线与接线端子接触不良

热电偶补偿导线比较硬,导线和端子在接线或使用过程中容易接触不良。这种故障反映在仪器或DCS系统无显示值或显示值过量范围。

处理方法:拧紧接线端子,消除不良接触故障,正常测量显示回复仪器。

6.热电偶与补偿导线连接点的温度超过规定的使用范围

普通热电偶补偿导线的使用温度为0-100℃;耐高温补偿导线的使用温度为0-200℃。例如,R型热电偶补偿导线Rc和S型热电偶补偿导线Sc均为补偿导线,各类补偿导线精度较低,0-60℃0-150℃负误差较大。

正确方法:一般补偿型热电偶补偿导线使用环境温度不超过100℃,高温热电偶补偿导线可达2000℃

7.热电偶补偿导线中间有接头,接头接触不良

在热电偶补偿导线的生产过程中,单位长度内接头的数量受国家相关质量标准的家数量标准的限制,制造商将进行相应的处理。补偿导线长度不足需要接线。常见施工人员将补偿导线接头拧在一起进行绝缘处理后投入使用。使用一段时间后,测量不准确,误差增加。

正确方法:如需延长补偿导线长度,应连接相同型号的补偿导线,连接牢固可靠,焊接,绝缘后投入使用。

图3:热电偶补偿导线接头

8.补偿导线与电力电缆平行敷设,信号 扰

在施工过程中,企业将热电偶补偿导线与电力平行敷设在同一电缆桥架上,系统投入使用后出现DCS系统显示热电偶温度突然高低,经反复检查确认热电偶测量信号受到动力线路干扰,导致温度测量误差超过100度。

正确方法:施工过程中,热电偶补偿导线与电力电缆同向敷设,电力桥与仪表信号桥分别敷设,采用屏蔽补偿导线。如果补偿导线和电力电缆不可避免地在同一桥架上,则应在桥架内设置屏蔽隔板或交叉敷设,以较大限度地减少热电偶信号 扰机率。

9.由于信号衰减和干扰引起的测量误差,长距离使用热电偶补偿导线

热电偶测温时产生的电势值为mV由于补偿导线的长度增加,信号衰减和现场磁电干扰耦合DCS系统温度显示值波动。

处理方法:

(1)补偿导线需要长距离敷设,补偿导线直径不得低于Φ1.5mm2,减少mV信号衰减。

(2)选择屏蔽补偿导线,并按规范接地屏蔽层(必须使屏蔽层在补偿导线一端接地,并将其纳入仪表信号接地网,禁止将接地纳入工厂电气接地网),避免因屏蔽层接地不正确而造成测量误差。

(3)使用温度变送器将地热电偶信号转换为4-20mA信号传输,提高信号抗干扰能力。

10.热电偶选择热电偶温度变送器后,无需补偿导线?

热电偶温度变送器通常安装在热电偶接线盒和控制柜中,这是两种不同结构的温度变送器:

(1)温度变送器安装在热电偶接线盒中,形成一个集成的热电偶温度变送器。热电偶丝直接连接到温度变送器的输入端,输出为二线系统4-20mA信号、变送器和显示仪器DCS系统直接用双绞线或两芯屏蔽电缆连接,无热电偶补偿导线。

图4:综合温度变送器不使用补偿导线

(2) 如果温度变送器安装在控制柜内,则必须使用补偿导线连接热电偶和温度变送器DCS系统直接用双绞线或两芯屏蔽电缆连接,无热电偶补偿导线。

正确的方法必须根据实际应用确定热电偶温度变送是否使用补偿导线。

图5:补偿导线必须用于连接热电偶和导轨温度变送器

正确使用热电偶补偿导线,相关从业人员需要了解热电偶的工作原理和补偿导线的工作原理,有强烈的责任感和认真实际的工作态度,避免上述错误,确保热电偶的准确性。

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